KR101353814B1 - Stainless clad plate and method for making thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판으로서, 상기 스테인리스 강판이 내부의 알루미늄판보다 돌출되어 있는 스테인리스 클래드 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 조관공정 등에서 용접시 내부의 알루미늄의 용융 및 알루미늄계 금속간화합물의 강판 표면으로의 석출을 최소화하여 용접부의 내식성을 보다 향상시킬 수 있는 스테인리스 클래드 강판을 제공할 수 있다.The present invention relates to a stainless steel clad steel sheet and a method for manufacturing the same, wherein the stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet protrudes from the aluminum plate therein.
According to the present invention, it is possible to provide a stainless steel clad steel sheet which can further improve the corrosion resistance of the welded part by minimizing the melting of aluminum inside and the precipitation of the aluminum-based intermetallic compound on the surface of the steel sheet during welding in a pipe forming process.
Description
본 발명은 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet and a method of manufacturing the same.
음용수 배관 소재로 내식성이 높은 스테인리스강을 주로 사용하고 있으며, 기타 상하수도용 배관 소재로도 스테인리스강의 사용이 점차 증가하고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 배관용 스테인리스강은 304 오스테나이트계 스테인리스강으로 18 wt%의 크롬과 8 wt%의 니켈로 이루어져 있으며, 이러한 스테인리스강은 높은 내식성과 가공성을 보이며 용접성 또한 우수하다.Stainless steel with high corrosion resistance is mainly used as drinking water piping material, and the use of stainless steel is gradually increasing for water and sewage piping materials. Currently, the most widely used stainless steel for piping is 304 austenitic stainless steel, which is composed of 18 wt% chromium and 8 wt% nickel. The stainless steel exhibits high corrosion resistance and workability and excellent weldability.
그러나, 오스테나이트계 스테인리스강은 고가의 니켈을 함유하고 있어 가격이 높은 단점을 가진다.However, austenitic stainless steels contain expensive nickel and have a high price.
이러한 단점을 극복하기 위해, 최근 클래드 강판이 개발되어 사용되고 있다.
In order to overcome these disadvantages, clad steel sheets have been recently developed and used.
클래드 강판(Clad Plate)이란, 두 가지 이상의 금속재료 표면을 금속학적으로 접합하여 일체화시킨 적층형의 복합 강판을 지칭한다. 클래드 강판은 다양한 재료를 적절히 조합하여 사용함으로써 소재의 성능을 극대화할 수 있으며, 고가의 소재를 절약할 수 있으므로 경제적으로도 큰 장점이 있기 때문에, 소재의 조합이 점차 다양해지고 있으며 적용분야도 확대되고 있다. 대표적으로 클래드 강판은 건축, 가전, 자동차, 중공업 등에 널리 적용되고 있다.Clad plate refers to a laminated composite steel sheet in which two or more metal material surfaces are metallically bonded and integrated. Clad steel sheet can maximize the performance of the material by using a suitable combination of various materials, and because it can save expensive materials, it is economically advantageous, so the combination of materials is gradually diversified, and the field of application is expanded. have. Representatively, clad steel is widely used in construction, home appliances, automobiles, heavy industry, and the like.
클래드 강판의 구조는 클래드 금속/모재 또는 클래드 금속/중간접합재/모재로 구성되는데, 클래드 금속은 통상 모재 두께의 5 내지 20% 정도를 차지하여 강판에 기능성 부여 및 사용 환경으로부터 모재를 보호하는 기능을 수행하고, 모재는 구조물에 작용하는 하중을 지지하는 역할을 수행한다.The structure of clad steel plate is composed of clad metal / base material or clad metal / intermediate bonding material / base material. Clad metal usually takes about 5 to 20% of the thickness of the base material, which gives the steel plate functionality and protects the base material from the use environment. And the base material serves to support the load acting on the structure.
클래드 금속으로 사용되는 소재의 종류는 다양하지만, 대부분의 경우 고온 혹은 산성에 따른 부식 분위기 등의 가혹한 환경 하에서도 성능이 열화되지 않는 고기능성 재료들을 이용하며, 이 재료들은 매우 고가의 제품들이다.There are many types of materials used for clad metals, but most of them use high-performance materials that do not degrade in harsh environments such as high temperature or acidic corrosive atmospheres. These materials are very expensive products.
따라서, 클래드 강판은 모재로서 상대적으로 가격이 저렴하고 가공성이 우수한 소재를 사용하고, 표면을 이루는 클래드 금속은 특정한 성질이 요구되는 소재들을 사용함으로써 고가의 고기능성 소재의 사용에 비해 비용을 절약할 수 있기 때문에 경제적이다.Therefore, the clad steel sheet is made of a material having a relatively low cost and excellent workability as a base material, and the clad metal constituting the surface of the clad sheet can be cost-saving by using a material requiring specific properties Because it is economical.
통상, 모재로는 가격이 저렴한 철 또는 철합금이 주로 사용되고, 클래드 금속으로 많이 사용되는 재료로는 고탄소강, 스테인리스, 니켈, 코발트, 구리, 동, 알루미늄, 내열합금, 티타늄 등이 있다.In general, inexpensive iron or iron alloys are mainly used as the base material, and high carbon steel, stainless steel, nickel, cobalt, copper, copper, aluminum, heat resistant alloys, titanium, and the like are widely used as clad metals.
이와 같은 클래드 강판을 제조할 수 있는 방법으로는 열간압접압연법, 폭발접합법, 환산접합법, 육성용접법 등이 알려져 있다.
As a method for producing such a clad steel sheet, hot rolling method, explosion welding method, conversion welding method, growth welding method and the like are known.
한편, 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 으로 구성되는 클래드 강판의 경우, 표면에 스테인리스강이 위치하므로 내식성이 높으나, 용접 시 표면의 스테인리스강뿐만 아니라 내부의 알루미늄까지 용융되어 알루미늄계 금속간화합물이 생성되고, 이러한 알루미늄계 금속간화합물이 용접이음부에 형성됨에 따라 내식성이 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of a clad steel sheet composed of stainless steel, aluminum, and stainless steel, since stainless steel is located on the surface, corrosion resistance is high, but when welding, not only the stainless steel on the surface but also the aluminum inside is formed to produce an aluminum-based intermetallic compound. As the aluminum-based intermetallic compound is formed on the welded joint, there is a problem in that corrosion resistance is lowered.
본 발명은 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판의 용접시 발생되는 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 용접시 내부 알루미늄의 용융 및 알루미늄계 금속간화합물의 석출을 최소화하는 고내식성 클래드 강판 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to overcome the problems caused when welding stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet, high corrosion resistance clad steel sheet to minimize the melting of the internal aluminum and the precipitation of aluminum-based intermetallic compound during welding and its manufacture To provide a way.
본 발명의 일 측면은 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판으로서, 상기 스테인리스 강판이 내부의 알루미늄판보다 돌출되어 있는 스테인리스 클래드 강판에 관한 것이다.
One aspect of the present invention relates to a stainless steel clad steel sheet in which a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet protrudes from an aluminum plate therein.
본 발명의 다른 측면은 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판을 준비하는 단계; 및 상기 클래드 강판을 산 또는 알칼리 용액으로 전처리하여 내부 알루미늄판을 용해시켜 스테인리스 강판이 내부의 알루미늄판보다 돌출되도록 하는 단계를 포함하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention comprises the steps of preparing a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet; And pretreating the clad steel sheet with an acid or alkaline solution to dissolve the inner aluminum sheet so that the stainless steel sheet protrudes from the inner aluminum sheet.
상기 강판 제조시, 내부 알루미늄판의 용출 후 수세 및 건조하는 단계를 추가할 수 있다.When manufacturing the steel sheet, the step of washing and drying after eluting the inner aluminum plate may be added.
본 발명에 의하면, 조관공정 등에서 용접시 내부의 알루미늄의 용융 및 알루미늄계 금속간화합물의 강판 표면으로의 석출을 최소화하여 용접부의 내식성을 보다 향상시킬 수 있는 스테인리스 클래드 강판을 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a stainless steel clad steel sheet which can further improve the corrosion resistance of the welded part by minimizing the melting of aluminum inside and the precipitation of the aluminum-based intermetallic compound on the surface of the steel sheet during welding in a pipe forming process.
도 1은 적층된 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 산 또는 알칼리 용액으로 처리함으로써 제조된 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판의 단면 모식도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a schematic diagram of the laminated stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet.
Figure 2 shows a schematic cross-sectional view of a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet prepared by treatment with an acid or alkaline solution in accordance with the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may be easily suggested, but this will also be included in the spirit of the present invention.
본 발명은 기존 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판을 조관공정 등에서의 용접시 발생된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판을 조관공정 등에서 용접하기 전에 산 또는 알칼리 용액으로 처리하여 스테인리스 강판이 내부의 알루미늄판보다 돌출되도록 함으로써, 용접시 내부 알루미늄의 용융 및 알루미늄계 금속간화합물의 석출을 최소화하는 고내식성 클래드 강판 및 그 제조방법을 제공한다.
The present invention has been made to solve the problems caused when welding the existing stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet in the tube manufacturing process, acid or alkali before welding the stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet in the tube manufacturing process, etc. By treating the solution with a stainless steel sheet to protrude from the aluminum plate therein, it provides a highly corrosion-resistant clad steel sheet and a method of manufacturing the same to minimize the melting of the inner aluminum and the precipitation of the aluminum-based intermetallic compound during welding.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판의 개략도를 나타낸 것이다.
1 shows a schematic diagram of a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet.
본 발명은 상기 클래드 강판을 산 또는 알칼리 용액으로 처리하여 알루미늄을 용해시켜, 도 2에 나타낸 바와 같이 스테인리스 강판이 알루미늄판보다 돌출된 스테인리스 클래드 강판을 제공하는 것이다.
The present invention treats the clad steel sheet with an acid or alkaline solution to dissolve aluminum, and provides a stainless clad steel sheet in which a stainless steel sheet protrudes from an aluminum plate as shown in FIG. 2.
본 발명에 모재로서 사용되는 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상 당업계 분야에서 사용되는 강판이면 어느 것이나 사용 가능하다.
The stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet used as the base material in the present invention is not particularly limited, and any steel sheet commonly used in the art can be used.
상기 클래드 강판의 표면에 위치하는 스테인리스 강판은 304, 316 등과 같은 300계 스테인리스 강판과 409, 439, 441 등과 같은 400계 스테인리스 강판이 사용될 수 있다. 또한, 오스테나이트 구조와 페라이트 구조를 모두 가지는 듀플렉스 스테인리스강 및 니켈 함량을 낮추고 망간 및 질소를 첨가한 200계 스테인리스 강판도 사용될 수 있다. As the stainless steel sheet located on the surface of the clad steel sheet, a 300-based stainless steel sheet such as 304 or 316 and a 400-based stainless steel sheet such as 409, 439 or 441 may be used. In addition, a duplex stainless steel having both an austenitic structure and a ferrite structure and a 200-based stainless steel sheet having low nickel content and added manganese and nitrogen may also be used.
본 발명에서 사용되는 스테인리스 강판의 두께는 0.5 내지 1.0 mm를 갖는 것이 바람직하다. 스테인리스 강판의 두께가 0.5mm 보다 작으면, 두께가 얇아 클래드 강판 제조시 공정상에 어려움이 있으며, 또한 용접시 스테인리스 강판의 용융량이 적기 때문에 내부에 조대한 기공이 형성되게 된다. 반면, 두께가 1.0mm 이상으로 두꺼우면, 고가의 스테인리스 강판의 사용량이 증가하기 때문에 가격이 높아지는 단점이 있다.It is preferable that the thickness of the stainless steel plate used by this invention has 0.5-1.0 mm. If the thickness of the stainless steel sheet is less than 0.5mm, the thickness is thin, there is a difficulty in the process of manufacturing the clad steel sheet, and because the melting amount of the stainless steel sheet during welding is small, coarse pores are formed therein. On the other hand, if the thickness is thicker than 1.0mm, there is a disadvantage in that the price increases because the use of expensive stainless steel sheet increases.
또한, 클래드 강판 중앙에 위치하는 알루미늄판은 순수 알루미늄뿐만 아니라, 망간, 실리콘, 마그네슘, 구리, 아연 등의 첨가원소를 하나 이상 함유하는 알루미늄 합금도 포함될 수 있다. In addition, the aluminum plate located in the center of the clad steel sheet may include not only pure aluminum but also an aluminum alloy containing one or more additive elements such as manganese, silicon, magnesium, copper, and zinc.
본 발명에서 사용되는 알루미늄판의 두께는 1.0 내지 3.0 mm를 갖는 것이 바람직하다. 알루미늄판의 두께가 1.0mm 보다 얇으면 상하 용접 이음부의 열전도에 의한 알루미늄의 용융이 진행되어 내식성이 저하되며, 반면 두께가 3.0mm 보다 두꺼우면 스테인리스강의 용입량이 상대적으로 부족하여 내부에 기공이 형성된다.It is preferable that the thickness of the aluminum plate used by this invention has 1.0-3.0 mm. If the thickness of the aluminum plate is thinner than 1.0mm, the aluminum is melted due to the heat conduction of the upper and lower welded joints, and the corrosion resistance is lowered. On the other hand, if the thickness is thicker than 3.0mm, the penetration amount of the stainless steel is relatively insufficient, thereby forming pores therein. .
상기와 같은 얇은 판재를 사용함으로써 제조되는 클래드 강판의 전체 두께를 얇게 하게 되면, 높은 내식성을 가질 뿐만 아니라 상기 클래드 강판이 적용되는 용도에 목적하는 강판을 낮은 비용으로 제조할 수 있다.
When the overall thickness of the clad steel sheet manufactured by using the thin plate material as described above is reduced, not only the high corrosion resistance but also the steel sheet intended for the application to which the clad steel sheet is applied can be manufactured at low cost.
본 발명에 따라 스테인리스 강판이 알루미늄판보다 돌출된 클래드 강판을 제조하기 위해서는, 상기 클래드 강판을 산 또는 알칼리 용액으로 처리하여 알루미늄만 우선적으로 용해시키는 것이 바람직하다.In order to produce a clad steel sheet in which a stainless steel sheet protrudes from an aluminum sheet according to the present invention, it is preferable to treat the clad steel sheet with an acid or alkaline solution to dissolve only aluminum preferentially.
즉, 클래드 강판은 양쪽(위, 아래) 표면이 내식성이 높은 스테인리스강으로 이루어지고, 강판 내부는 내식성이 낮은 알루미늄으로 이루어지므로, 상기 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판을 산 또는 알칼리 용액에 침지시키면 절단면에 노출된 내부의 알루미늄이 우선적으로 부식되어 용해되는 원리를 이용한 것이다.That is, since the clad steel sheet is made of stainless steel with high corrosion resistance on both surfaces (top and bottom), and the inside of the steel sheet is made of aluminum with low corrosion resistance, the stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet is immersed in an acid or alkaline solution. When the aluminum inside the exposed surface is preferentially corroded and dissolved.
또한, 상술한 스테인리스강들은 알루미늄보다 산화환원전위가 높은 안정한 철을 주 성분으로 함유하기 때문에, 알루미늄과 접합되면 알루미늄에서 우선적으로 부식이 진행된다. 이러한 현상은 예컨대 아연도금강판의 경우, 표면에 도금된 아연이 희생양극으로 작용하여 대기 중에서 아연이 부식되는 동안 철은 방식되는 원리와 유사하다. 클래드 강판을 산 또는 알칼리 용액으로 처리시, 산 또는 알칼리 용액에 접촉된 스테인리스 강판은 내부 알루미늄층이 모두 용해될 때까지 부식이 진행되지 않는다. 특히, 300계 스테인리스강은 산 또는 알칼리 용액에서 모두 전처리가 가능하며, 기타 400계, 듀플레스, 200계 스테인리스강은 알칼리 용액에서 전처리하게 되면 내부 알루미늄층이 모두 용해되어도 스테인리스강의 높은 내식성에 의해 부식이 발생되지 않게 된다.In addition, since the above-described stainless steels contain, as a main component, stable iron having a higher redox potential than aluminum, corrosion is preferentially progressed in aluminum when bonded with aluminum. This phenomenon is similar to the principle that, for example, in the case of galvanized steel sheet, the zinc plated on the surface acts as a sacrificial anode so that the iron is corrosion while zinc is corroded in the atmosphere. When the clad steel sheet is treated with an acid or alkaline solution, the stainless steel sheet in contact with the acid or alkali solution does not proceed until all of the inner aluminum layer is dissolved. In particular, all 300-based stainless steels can be pretreated in acid or alkaline solutions, while other 400-, du-less and 200-based stainless steels can be pretreated in alkaline solutions. Will not occur.
이때, 사용되는 산 또는 알칼리 용액은 예컨대, 산 용액으로는 H2SO4, HNO3, H3PO4 또는 CH3COOH 용액이 사용될 수 있으며, 알칼리 용액으로는 NaOH 또는 KOH 용액이 사용될 수 있다.
In this case, the acid or alkali solution used may be, for example, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 or CH 3 COOH solution may be used as the acid solution, NaOH or KOH solution may be used as the alkaline solution.
상기와 같이 산 또는 알칼리로 처리하면, 도 2에 나타낸 바와 같이 강판 표면에 위치하는 스테인리스 강판이 돌출된 구조를 가지는 클래드 강판을 제조할 수 있다.
When treated with an acid or an alkali as described above, a clad steel sheet having a structure in which a stainless steel sheet protruding from the steel sheet surface as shown in FIG. 2 can be produced.
상기 산 또는 알칼리 처리시, 알루미늄이 용해되는 깊이는 하기 관계식을 만족하도록 설정하는 것이 바람직하다. In the acid or alkali treatment, the depth at which aluminum is dissolved is preferably set to satisfy the following relational expression.
하기 관계식은 사용된 스테인리스강의 두께(a)와 용해된 알루미늄의 깊이(b) 사이의 관계식으로, 본 발명의 실시예에서는 하기 관계식을 만족하지 않는 경우 용접이음부에 금속간화합물이 석출되는 것을 확인하였다.The following relation is a relation between the thickness (a) of the used stainless steel and the depth (b) of the molten aluminum, and in the embodiment of the present invention, it is confirmed that the intermetallic compound is deposited on the welded joint when the following relation is not satisfied. It was.
<관계식><Relationship>
1 ≤ b/a ≤ 101 ≤ b / a ≤ 10
여기서, 용해된 알루미늄의 깊이(b)는 스테인리스 강판이 돌출된 구조를 가지는 클래드 강판에서 스테인리스강이 돌출된 길이와 동일하다.
Here, the depth (b) of the molten aluminum is equal to the length of the stainless steel protruding from the clad steel sheet having a structure in which the stainless steel sheet protrudes.
상기 관계식을 만족하도록 알루미늄판을 용해시키는 방법으로는, 클래드 강판의 용접하고자 하는 부위만 용액에 침지시켜 목표 깊이만큼 알루미늄층이 용출될 때까지 유지하는 방법 등이 있을 수 있다.
As a method of dissolving the aluminum plate to satisfy the relationship, there may be a method of immersing only the portion of the clad steel sheet to be welded in the solution until the aluminum layer is eluted to a target depth.
상기 산 또는 알칼리 처리 후 클래드 강판을 수세 및 건조하는 것이 바람직하다.It is preferable to wash and dry the clad steel sheet after the acid or alkali treatment.
이를 통해, 용해된 알루미늄이 다시 강판 표면의 스테인리스 강판에 알루미늄 수산화물로 석출되는 것을 방지할 수 있다.
Through this, the molten aluminum can be prevented from being precipitated again as aluminum hydroxide on the stainless steel sheet on the surface of the steel sheet.
본 발명의 스테인리스 클래드 강판을 조관공정 등에서 용접 등을 수행하는 경우, 고주파용접(High Frequency Welding)으로 용접하는 것이 바람직하다.When welding the stainless steel clad steel sheet of the present invention in the tubing process or the like, it is preferable to weld by high frequency welding (High Frequency Welding).
보다 구체적으로, 스테인리스강/알루미늄/스테인리스강 클래드 강판으로서, 용접 이음부가 되는 양 측면의 전처리를 통해 스테인리스 강판이 내부의 알루미늄 강판보다 돌출된 클래드 강판을 2매 또는 그 이상 준비하고, 상기 준비된 클래드 강판을 조관하여, 상기 클래드 강판의 돌출된 스테인리스 강판끼리 고주파용접으로 접합한다.More specifically, as a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet, through the pre-treatment of both sides to be a welded joint prepared two or more clad steel sheet protruding from the aluminum steel sheet therein, the prepared clad steel sheet By joining, the protruded stainless steel sheets of the clad steel sheet are joined by high frequency welding.
용접시 고주파용접을 이용할 경우, 클래드 강판 내부에의 열 전달을 최소화하면서 클래드 강판의 표면에만 열을 집중할 수 있어, 용접효율을 높일 수 있다. 즉, 클래드 강판 표면에 위치하는 스테인리스 강판에만 전류가 집중되므로, 내부의 알루미늄은 용융되지 않으면서 스테인리스 강판만 용융시킬 수 있다. 이때, 측면에서 압력을 가하게 되면 내부로 용융된 금속이 더욱 쉽게 침투할 수 있으므로 응고 후 내부에 기공이 생기는 결함을 최소화할 수 있다.When high frequency welding is used during welding, heat can be concentrated only on the surface of the clad steel sheet while minimizing heat transfer to the inside of the clad steel sheet, thereby improving welding efficiency. That is, since the current is concentrated only in the stainless steel sheet located on the clad steel sheet surface, only the stainless steel sheet can be melted without melting the aluminum inside. At this time, if pressure is applied from the side, the molten metal can more easily penetrate into the inside, thereby minimizing defects in the pores formed after solidification.
상기 고주파용접시, 용접입열량은 0.5 내지 2 kW·min/m로 설정하여 용접하는 것이 바람직하다. 용접입열량이 0.5kW·min/m 미만이면, 돌출된 스테인리스 강판의 용융이 적게 진행되어 내부에 기공이 발생하고, 이음부의 미용접이 부분적으로 발생할 수 있다. 반면, 용접입열량이 2kW·min/m를 초과하게 되면, 입열량이 과하게 되어 내부의 알루미늄층까지 용융되며, 이로 인해 내식성이 감소하게 된다.
At the time of the high frequency welding, the welding heat input amount is preferably set to 0.5 to 2 kW · min / m for welding. If the welding heat input amount is less than 0.5 kW · min / m, the melting of the protruded stainless steel sheet may be less proceeded, so that pores may be generated inside, and the cosmetic welding of the joint part may occur partially. On the other hand, when the welding heat input amount exceeds 2 kW · min / m, the heat input amount is excessively melted to the inner aluminum layer, thereby reducing the corrosion resistance.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
실시예Example 1. One. 클래드Clad 강판의 제조 및 알루미늄계 금속화합물 Steel Sheet Fabrication and Aluminum Metal Compounds 석출Precipitation 비교 compare
1.0 mm의 두께를 갖는 304 스테인리스강과 1.5 mm의 두께를 갖는 알루미늄판이 순서대로 적층된 클래드 강판을 황산 용액에 침지하여 알루미늄판을 용해시켰다. 이때, 알루미늄판의 용해는 스테인리스강의 두께(a)와 용출되는 알루미늄의 깊이(b)의 관계 즉, a:b 비율이 1:0, 1:1, 1:5, 1:10 및 1:20이 되도록 용해시켰다.A clad steel sheet in which a 304 stainless steel having a thickness of 1.0 mm and an aluminum sheet having a thickness of 1.5 mm were sequentially stacked was immersed in a sulfuric acid solution to dissolve the aluminum sheet. At this time, the melting of the aluminum plate is a relationship between the thickness (a) of the stainless steel and the depth (b) of the eluted aluminum, that is, the a: b ratio is 1: 0, 1: 1, 1: 5, 1:10 and 1:20. To dissolve.
이후, 상기 알루미늄판이 용해된 클래드 강판을 수세 및 건조한 후 고주파용접으로 조관공정을 수행하였다. 이때, 용접입열량은 1 kW·min/m이고, 성형 방식은 연속 롤 성형 방식을 사용하였다.
Thereafter, the clad steel sheet in which the aluminum plate was dissolved was washed with water and dried, and then a tubing process was performed by high frequency welding. At this time, the welding heat input was 1 kW · min / m, and the continuous roll molding method was used as the molding method.
상기와 같이 조관 후 클래드 강판의 용접 이음부에서의 알루미늄계 금속간화합물의 석출거동 및 내부 공극 크기를 조사하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
As described above, the precipitation behavior and internal pore size of the aluminum-based intermetallic compound at the welded joint of the clad steel sheet were investigated, and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 스테인리스강의 두께(a)와 용출되는 알루미늄의 깊이(b)의 관계가 1:0일 경우, 내부에 공극의 발생은 없지만 용접이음부에서 알루미늄계 금속간화합물의 석출량이 많이 발생되며, 1:20일 경우에는 금속간화합물의 석출 발생은 없으나 내부에 공극이 발생됨을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, when the relationship between the thickness (a) of the stainless steel and the depth (b) of the eluted aluminum is 1: 0, no voids are generated inside, but precipitation of the aluminum-based intermetallic compound at the welded joint A large amount is generated, and in the case of 1:20, there is no precipitation of intermetallic compounds, but it can be confirmed that voids are generated inside.
그러나, 스테인리스강의 두께(a)와 용해되는 알루미늄의 깊이(b)의 관계가 본 발명에서 제공하는 관계식을 만족하는 경우에는 알루미늄계 금속간화합물 석출량 및 내부 공극 발생이 양호함을 알 수 있다. 특히, 1:5일 경우 금속간화합물의 석출 및 내부 공극의 발생이 전혀 없었다. 따라서, 가장 적합한 비율은 1:5인 것을 확인하였다.However, when the relationship between the thickness (a) of the stainless steel and the depth (b) of the dissolved aluminum satisfies the relational expression provided by the present invention, it can be seen that the deposition amount of the aluminum-based intermetallic compound and the generation of internal voids are good. In particular, in the case of 1: 5, there was no precipitation of intermetallic compounds and generation of internal voids. Therefore, it was confirmed that the most suitable ratio was 1: 5.
Claims (9)
<관계식>
1 ≤ b/a ≤ 10
A stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet, wherein the stainless steel sheet protrudes from the aluminum plate therein, and the relationship between the thickness (a) of the stainless steel and the length (b) of the protruding stainless steel satisfies the following expression. A stainless steel clad steel sheet for tube welding.
<Relationship>
1 ≤ b / a ≤ 10
The clad steel sheet according to claim 1, wherein the stainless steel has a thickness of 0.5 to 1.0 mm.
The clad steel sheet according to claim 1, wherein the aluminum plate has a thickness of 1.0 to 3.0 mm.
상기 클래드 강판을 산 또는 알칼리 용액으로 처리하여 내부 알루미늄판을 용해시켜 스테인리스 강판이 내부의 알루미늄판보다 돌출되도록 하는 단계를 포함하고,
상기 산 또는 알칼리 용액의 처리는 스테인리스강의 두께(a)와 돌출된 스테인리스강의 길이(b) 사이의 관계가 하기 관계식을 만족시키도록 행해지는 것을 특징으로 하는 조관용접용 스테인리스 클래드 강판의 제조방법.
<관계식>
1 ≤ b/a ≤ 10
Preparing a stainless steel / aluminum / stainless steel clad steel sheet; And
Treating the clad steel sheet with an acid or alkali solution to dissolve the inner aluminum sheet so that the stainless steel sheet protrudes from the inner aluminum sheet,
The treatment of the acid or alkaline solution is carried out so that the relationship between the thickness (a) of the stainless steel and the length (b) of the protruding stainless steel satisfies the following expression.
<Relationship>
1 ≤ b / a ≤ 10
The method of manufacturing a stainless clad steel sheet according to claim 5, further comprising washing with water and drying the acid or alkaline solution.
The method of claim 5, wherein the stainless steel has a thickness of 0.5 to 1.0 mm.
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